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舰船电力推进电机研究现状与发展综述 被引量:16
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作者 张丙楠 杜博超 +2 位作者 赵天旭 肖阳 崔淑梅 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2022年第20期7608-7622,共15页
舰船电力推进具有高机动性、高效率、低振动噪声和低能耗等优点,是海军和商用舰船的重要方向,被广泛应用于潜艇、水面舰船、破冰船和邮轮等场合。该文阐述舰船电力推进系统的构成,以及不同构型电力推进系统中推进电机的技术指标特点。... 舰船电力推进具有高机动性、高效率、低振动噪声和低能耗等优点,是海军和商用舰船的重要方向,被广泛应用于潜艇、水面舰船、破冰船和邮轮等场合。该文阐述舰船电力推进系统的构成,以及不同构型电力推进系统中推进电机的技术指标特点。分别从拓扑结构、技术要点以及在实际舰船中的应用等角度,综述舰船电力推进电机的研究现状,总结舰船电力推进电机的关键技术并指出未来的发展方向。 展开更多
关键词 舰船电力推进 推进电机 拓扑结构 功率密度 可靠性 振动噪声 关键技术
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基于核动力潜航器电机转子冷却的旋转热管传热特性试验研究
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作者 朱张昊 张松 +5 位作者 田浪浪 陈纪东 唐思邈 孙皖 连强 潘良明 《原子能科学技术》 北大核心 2025年第6期1313-1323,共11页
核动力潜航器动力系统与电机转子的运行效率直接决定了潜航器的性能,传统的散热方式已无法满足新型潜航器电机的运行需求。热管作为一种高效的散热元件,能在有限空间内实现优良的热传导效果。旋转热管利用离心力改善工质回流,从而提升... 核动力潜航器动力系统与电机转子的运行效率直接决定了潜航器的性能,传统的散热方式已无法满足新型潜航器电机的运行需求。热管作为一种高效的散热元件,能在有限空间内实现优良的热传导效果。旋转热管利用离心力改善工质回流,从而提升散热性能。本文搭建了旋转热管实验平台,可以满足不同长度旋转热管的实验需求,并针对核动力潜航器的不同运行工况,实验研究了不同长度的旋转热管在不同转速和温度下的传热性能,得到了各工况下热管等效热阻、等效导热系数和轴向温度分布等参数。实验表明,增加热管长度可提升等效热导系数,同时传热效率提高约15%;提高转速能进一步将传热效率提升约25%。本研究为旋转热管在潜航器及类似设备中的应用提供了重要的实验数据支撑,对潜航器的散热优化设计具有重要参考意义。 展开更多
关键词 旋转热管 传热特性 冷却 等效导热系数
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船舶云数据运维系统的设计及研究 被引量:1
3
作者 曹阳 刘建设 陈驰 《舰船科学技术》 北大核心 2025年第1期163-168,共6页
设计基于云计算的船舶云数据运维系统,通过集成云计算、大数据分析和物联网技术提升船舶运维效率和安全性。系统应用处理能力高于27×10^(4)tpmC的数据库引擎管理船舶状态数据,支持实时数据采集、存储与分析,具备数据安全防护措施,... 设计基于云计算的船舶云数据运维系统,通过集成云计算、大数据分析和物联网技术提升船舶运维效率和安全性。系统应用处理能力高于27×10^(4)tpmC的数据库引擎管理船舶状态数据,支持实时数据采集、存储与分析,具备数据安全防护措施,能够实现远程监控和预测性维护,确保船舶航行安全。通过采用残差网络模型进行故障诊断,系统能够精准定位船舶故障,提高运维决策的准确性和及时性。实际应用验证表明,该系统在提高运维效率、保障数据安全等方面表现优异,为现代船舶运维提供了有力支持。 展开更多
关键词 云计算 船舶运维 数据安全 故障诊断
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气液惯性-旋流分离器流场分析及分离性能研究
4
作者 余江洪 吴振宇 +2 位作者 于世奇 王丽娜 张爽 《流体机械》 北大核心 2025年第6期48-57,共10页
针对目前油田中普遍存在的高含水、伴生气含量高及小粒径气泡难以分离的问题,基于惯性预分离和离心分离原理,设计了一种可实现气泡粒径重构及预分离的气液-惯性旋流分离器结构。通过在入口处使不同粒径的气泡分布于不同位置,使小气泡更... 针对目前油田中普遍存在的高含水、伴生气含量高及小粒径气泡难以分离的问题,基于惯性预分离和离心分离原理,设计了一种可实现气泡粒径重构及预分离的气液-惯性旋流分离器结构。通过在入口处使不同粒径的气泡分布于不同位置,使小气泡更易向旋流器中心迁移,从而提高其分离效率。通过数值模拟,全面分析了气液惯性-旋流分离器在不同工况条件下的预分离效果、流场特性和分离性能。研究结果表明,在入口气泡粒径小于50μm、分流比为13%、处理量为2.0 m^(3)/h、含气浓度为10%的工况条件下,分离效率最高可达99.98%。气液惯性-旋流分离器能够显著提高对微小气泡的分离效率,实现对不同尺寸气泡的高效分离,可适用于复杂的工业应用场景。 展开更多
关键词 旋流分离器 气液分离 惯性分离 操作参数 微小气泡
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低开关频率下多相感应电机全阶观测器离散化方法研究
5
作者 胡亮灯 郭城 +1 位作者 徐小松 罗翔宇 《电工技术学报》 北大核心 2025年第12期3842-3856,共15页
全阶观测器因具有控制带宽要求低且观测转速范围宽等优点成为低开关频率电机系统转速估计的优选方案,但与舰船多相开绕组感应电机配套的H桥型大容量变频器开关频率低,不可避免地增加了全阶观测器数字离散化误差。为解决该问题,该文首先... 全阶观测器因具有控制带宽要求低且观测转速范围宽等优点成为低开关频率电机系统转速估计的优选方案,但与舰船多相开绕组感应电机配套的H桥型大容量变频器开关频率低,不可避免地增加了全阶观测器数字离散化误差。为解决该问题,该文首先结合舰船推进用十二相开绕组感应电机,建立并给出了等效三相全阶观测器模型及其转速估算方法;其次,提出了一种基于四阶Adams方法的全阶观测器离散算法,并利用F范数和极点图对比了全阶观测器不同离散方法的精度及稳定性;最后,搭建十二相/25 kW开绕组感应电机系统仿真模型及试验平台,对全阶观测器转速观测性能予以仿真和试验验证。相比其他离散方法,基于四阶Adams离散方法的全阶观测器电流及转速观测精度明显提高。该文研究结论可为基于全阶观测器的无速度传感器控制技术推广应用于低开关频率多相开绕组感应电机系统提供技术支撑。 展开更多
关键词 多相开绕组感应电机 全阶观测器 离散算法 低开关频率
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船舶电力推进多相永磁同步电动机的起动性能分析 被引量:7
6
作者 谢卫 黄家圣 谌瑾 《上海海运学院学报》 北大核心 2004年第1期29-33,共5页
利用状态变量法建立了六相双Y移30°绕组永磁同步电动机的数学模型,对电压型逆变器供电下电动机的起动过程进行计算和分析,并讨论电磁参数对电机起动性能的影响。为电力推进系统的设计提供理论依据。
关键词 船舶工程 电力推进 多相电动机 永磁电动机 数学模型 电磁参数
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氨基功能化气相二氧化硅材料的制备及其吸附二氧化碳性能研究 被引量:3
7
作者 李阳 娄飞健 +3 位作者 隋鑫 李克艳 刘飞 郭新闻 《无机盐工业》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期38-43,共6页
采用等体积浸渍法制备了一系列不同聚乙烯亚胺(PEI)负载量的气相SiO_(2)作为CO_(2)吸附剂。利用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、热重分析仪(TGA)、红外光谱仪(FT-IR)和氮气物理吸附仪对吸附剂的组成结构、PEI实际负载量及热稳... 采用等体积浸渍法制备了一系列不同聚乙烯亚胺(PEI)负载量的气相SiO_(2)作为CO_(2)吸附剂。利用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、热重分析仪(TGA)、红外光谱仪(FT-IR)和氮气物理吸附仪对吸附剂的组成结构、PEI实际负载量及热稳定性进行了表征。研究了PEI相对分子质量及负载量、环境温度对吸附剂吸附CO_(2)性能的影响,发现当PEI的相对分子质量为600、负载量为50%(质量分数)、温度为100℃时,50%-PEI(600)-SiO_(2)吸附剂对CO_(2)的吸附性能最优,吸附量可以达到130.6mg/g,且在5次循环后性能损失仅为4.8%,表现出了优异的循环性能。同时,该吸附剂成本低廉,在锂电池热失控烟气中CO_(2)吸附方面具有较好的应用前景。 展开更多
关键词 氨基功能化材料 二氧化硅材料 固体吸附剂 二氧化碳吸附
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基于RANS的拉式吊舱推进器敞水性能尺度效应研究 被引量:1
8
作者 肖阳 茅云生 +2 位作者 杨一帆 李子如 贺伟 《船舶力学》 EI CSCD 北大核心 2021年第12期1606-1622,共17页
吊舱推进器具有模块化程度高、环保、机动性强和噪音低等优点,广泛应用于科研、军事和商业领域。目前吊舱推进器水动力性能研究工作主要基于模型试验及数值计算展开,但是吊舱推进器的复杂结构给其敞水性能由模型尺度外推到实尺度带来了... 吊舱推进器具有模块化程度高、环保、机动性强和噪音低等优点,广泛应用于科研、军事和商业领域。目前吊舱推进器水动力性能研究工作主要基于模型试验及数值计算展开,但是吊舱推进器的复杂结构给其敞水性能由模型尺度外推到实尺度带来了困难。本文基于CFD方法研究了拉式吊舱推进器敞水性能的尺度效应。文中采用Rayleigh-Averaged Navier-Stokes(RANS)方法,结合两方程湍流模型,对拉式吊舱推进器的敞水性能进行数值模拟。通过计算不同尺度的吊舱推进器敞水特性,分析和总结了不同部件受力时的压力成份、摩擦成份和合力随尺度的变化规律,基于相关尺度效应规律提出了一种重点考虑非旋转部件摩擦阻力尺度效应的吊舱推进器敞水性能尺度效应修正方法,并将采用该修正方法的基于模型尺度数值的大尺度外推结果与大尺度RANS结果进行了对比验证。 展开更多
关键词 拉式吊舱推进器 尺度效应 RANS方法 敞水性能
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基于AU型螺旋桨的对称螺旋桨水动力性能研究
9
作者 刘可峰 李鹏 +1 位作者 张代雨 吴政运 《舰船科学技术》 北大核心 2024年第16期77-80,共4页
为特种船舶的需要在AU螺旋桨基础上对叶型进行对称化处理得到对称螺旋桨模型,应用计算流体动力学方法为某AU型螺旋桨进行敞水数值模拟,得到该螺旋桨正向旋转时的水动力性能,并与实验图谱数据进行误差分析,证明数值方法的有效性。为对称... 为特种船舶的需要在AU螺旋桨基础上对叶型进行对称化处理得到对称螺旋桨模型,应用计算流体动力学方法为某AU型螺旋桨进行敞水数值模拟,得到该螺旋桨正向旋转时的水动力性能,并与实验图谱数据进行误差分析,证明数值方法的有效性。为对称螺旋桨进行了敞水性能模拟,对比数据分析对称螺旋桨水动力性能的优势和劣势,为特种船舶的推进设计提供可靠的参考数据。 展开更多
关键词 AU螺旋桨 对称螺旋桨 CFD 数值分析
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模糊神经网络在船舶电力推进系统状态评估中的应用 被引量:8
10
作者 梁树甜 郝春学 王孟莲 《中国舰船研究》 2014年第5期99-104,共6页
船舶电力推进系统状态评估是状态检修的前提和基础,建立科学、全面、合理的评估指标体系,选择合适的评估方法,并最终开发切实可行的状态评估系统是船舶电力推进系统状态评估的必要步骤。提出船舶电力推进系统状态评估的流程、基于模糊... 船舶电力推进系统状态评估是状态检修的前提和基础,建立科学、全面、合理的评估指标体系,选择合适的评估方法,并最终开发切实可行的状态评估系统是船舶电力推进系统状态评估的必要步骤。提出船舶电力推进系统状态评估的流程、基于模糊神经网络的船舶电力推进系统状态评估模型和具体评估步骤,结合船舶电力推进系统的实船运行数据进行状态评估模型仿真试验。仿真试验结果表明,模糊神经网络方法应用于船舶电力推进系统的状态评估具有一定的准确性。 展开更多
关键词 电力推进系统 状态评估 模糊神经网络 船舶
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基于支持向量机与特征降维的直流断路器机械故障诊断技术研究 被引量:10
11
作者 夏加富 叶奕君 +4 位作者 郭嘉俊 谭佳明 杨爱军 王小华 荣命哲 《高压电器》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期51-61,共11页
直流断路器机械故障诊断算法是直流断路器机械状态在线监测系统的核心部分。文中进行了直流断路器机械故障模拟实验,采集不同故障下的线圈电流及振动信号,对其进行特征提取后,将电流特征、振动短时能量特征、小波包频带能量特征排列组合... 直流断路器机械故障诊断算法是直流断路器机械状态在线监测系统的核心部分。文中进行了直流断路器机械故障模拟实验,采集不同故障下的线圈电流及振动信号,对其进行特征提取后,将电流特征、振动短时能量特征、小波包频带能量特征排列组合,利用支持向量机构建故障诊断模型。文中使用主成分分析法及Relief⁃F算法对不同特征组合降维,进一步分析特征组合降维后的诊断效果,并通过K⁃Fold交叉验证算法评估单一特征和特征组合训练输出的诊断模型选取分类性能最优的诊断模型。 展开更多
关键词 直流断路器 机械故障诊断 支持向量机 特征降维 交叉验证
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电力推进系统电力电子噪声的主动抑制技术进展 被引量:26
12
作者 蒋栋 沈泽微 +3 位作者 刘自程 韩寻 王启元 何忠祥 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2020年第16期5291-5301,共11页
应用电力电子变流器的电力推进系统会带来电力电子噪声,并威胁可靠性。除了采用额外元件的无源滤波方法之外,采用结合脉宽调制(pulse width modulation,PWM)和拓扑结构的有源抑制方法可以得到更高的功率密度。该文介绍3种主要的抑制方法... 应用电力电子变流器的电力推进系统会带来电力电子噪声,并威胁可靠性。除了采用额外元件的无源滤波方法之外,采用结合脉宽调制(pulse width modulation,PWM)和拓扑结构的有源抑制方法可以得到更高的功率密度。该文介绍3种主要的抑制方法:变开关频率PWM、载波移相和零共模PWM方法,其中后两者是基于逆变器并联结构的方法。进一步地,可以应用载波移相或者零共模PWM设计双三相电机结构,实现直接在电机上对噪声进行抑制。这种结构是未来电力推进中一个有潜力的方案。 展开更多
关键词 电力推进系统 电力电子噪声 脉宽调制 并联逆变器 双三相电机
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新型集成电机推进器设计研究 被引量:24
13
作者 汪勇 李庆 《中国舰船研究》 2011年第1期82-85,共4页
为了实现单轴推进潜艇,在主推进轴系故障失效状态下的应急推进,在参照吊舱推进器的基础上并结合导管桨结构形式,通过将传统电机、螺旋桨推进型式在轴向空间进一步集成,设计出新型集成电机推进器,并通过设计实例对集成电机推进器在结构... 为了实现单轴推进潜艇,在主推进轴系故障失效状态下的应急推进,在参照吊舱推进器的基础上并结合导管桨结构形式,通过将传统电机、螺旋桨推进型式在轴向空间进一步集成,设计出新型集成电机推进器,并通过设计实例对集成电机推进器在结构特点、电机设计、水动力学仿真与模型水池试验等方面进行说明,论证集成推进器高效率、高功率密度的特点,适合于作为潜艇应急推进装置。 展开更多
关键词 集成 电机 推进器 潜艇
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海洋科考船动力系统的发展方向——电力推进系统 被引量:8
14
作者 张浩 黎波 黄青 《舰船科学技术》 北大核心 2014年第S1期56-59,共4页
介绍海洋科考船动力系统的主要要求和配置情况;其次对采用电力推进技术海洋科考船的优点进行分析;最后阐述国内配套设备的技术水平,指出国产电力推进系统可以满足我国当前海洋科考船型的动力要求。
关键词 海洋科考船 动力系统 电力推进
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潜艇电力推进系统的最高电压及各工况电压的确定 被引量:1
15
作者 梁翰荪 《舰船科学技术》 1994年第2期32-37,共6页
本文根据超电压的特点和国内外在使用和试验中所得到的蓄电池电压变化的特性曲线,提出了常规潜艇电力推进系统中最高电压和各工况电压的确定方法。
关键词 潜艇 电力推进 动力装置 电压
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用于低温锂金属电池的固态电解质技术研究进展 被引量:3
16
作者 李想 刘德重 +1 位作者 袁开 陈大鹏 《储能科学与技术》 CAS CSCD 北大核心 2024年第7期2327-2347,共21页
固态锂金属电池因其理论上的高能量密度和安全性成为下一代锂二次电池的重要发展方向。然而,由于低温下(≤0℃)固态电解质离子电导率下降、电解质/电极界面处阻抗增加,固态锂金属电池在低温下的电化学性能快速劣化,为推进固态锂金属电... 固态锂金属电池因其理论上的高能量密度和安全性成为下一代锂二次电池的重要发展方向。然而,由于低温下(≤0℃)固态电解质离子电导率下降、电解质/电极界面处阻抗增加,固态锂金属电池在低温下的电化学性能快速劣化,为推进固态锂金属电池的实用化进程,亟须提升固态电解质在低温下的性能。本文围绕固态电解质的先进新兴技术,从材料层面切入,对近年来受到广泛关注的固态锂金属电池在低温领域的进展进行了梳理。首先介绍了固态锂金属电池的低温化学特性和失效机制,从本体离子传输、界面电荷转移、电极表面结构、锂金属稳定性等方面进行了归纳和分析。其次根据不同类型的固体电解质,对低温运行的先进金属锂电池的设计技术进行了总结,详细介绍了无机、聚合物及复合固态电解质的设计原理、化学组成-性能关系及界面优化策略等。最后从新材料、新表征、新机理及新标准四个维度对低温固态锂金属电池的未来实用化研究方向进行了展望,为低温固态锂金属电池的合理设计提供参考。 展开更多
关键词 固态电解质 锂金属电池 低温 离子电导率
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五电平ANPC变换器多目标优化调制技术研究
17
作者 汪丁泉 江可扬 +2 位作者 邱长青 华斌 邵俊波 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第6期152-162,共11页
针对五电平有源钳位型变换器现有的调制策略存在SPWM直流侧电压利用率低,中点电压控制的计算复杂,SVPWM数字化实现难度大等问题,研究了一种操作简单,满足电压利用率高、中点电位平衡、悬浮电容电压稳定、共模电压较小等多目标优化的五... 针对五电平有源钳位型变换器现有的调制策略存在SPWM直流侧电压利用率低,中点电压控制的计算复杂,SVPWM数字化实现难度大等问题,研究了一种操作简单,满足电压利用率高、中点电位平衡、悬浮电容电压稳定、共模电压较小等多目标优化的五电平新型SPWM调制算法。首先通过研究SVPWM与SPWM的本质联系,将SVPWM等效至PD-SPWM,其次分析不影响中点电位平衡的共模电压抑制边界,重构五电平低幅值共模电压矢量空间,并采用注入零序电压自由选择开关序列、实时切换等效PD-SPWM种类等方法实现多目标优化。最后搭建了实验样机,应用仿真和实验等手段对多目标优化算法进行了验证,试验结果表明在保证中点电压平衡、悬浮电容电压稳定可控的同时,共模电压幅值减小约32.8%,表明了优化的有效性。 展开更多
关键词 五电平有源钳位型变换器 新型调制策略 多目标优化控制 悬浮电容电压平衡 中点电位平衡 共模电压抑制
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动力锂离子电池组主动均衡管理系统设计
18
作者 张宁 刘风敏 +1 位作者 高波 饶喆 《海军工程大学学报》 北大核心 2025年第2期105-112,共8页
为改善动力锂离子电池组成组使用的不一致性,提高电池组的实际可用容量和使用寿命,设计了一种基于双向反激变压器的动力锂离子电池组主动均衡管理系统,以LPC2378为主控芯片开展软硬件电路开发,用LTC6804电池监控芯片搭配LTC3300高效率... 为改善动力锂离子电池组成组使用的不一致性,提高电池组的实际可用容量和使用寿命,设计了一种基于双向反激变压器的动力锂离子电池组主动均衡管理系统,以LPC2378为主控芯片开展软硬件电路开发,用LTC6804电池监控芯片搭配LTC3300高效率双向多节电池均衡器,采用“模块-支路-整组”三层均衡控制,利用双向反激变压器实现锂离子电池组的双向主动均衡。试验验证表明:该系统可以有效地改善动力锂离子电池组的不一致性,延长电池组的使用寿命。 展开更多
关键词 锂离子电池组 反激变压器 双向主动均衡 电池容量 电池使用寿命
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瞬态运动电磁问题的时步有限元方法研究 被引量:11
19
作者 黄涛 阮江军 +3 位作者 张宇娇 甘艳 孙梦云 刘海龙 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2013年第6期168-175,23,共8页
从处理瞬态运动电磁问题的基本方法出发,对已有的研究方法进行了总结。通过引入流体动力学中的概念,将处理电磁运动问题方法分为欧拉描述和拉格朗日描述,推导了两者之间的关系。给出了两种描述下的涡流场控制方程,指出了速度项对涡流项... 从处理瞬态运动电磁问题的基本方法出发,对已有的研究方法进行了总结。通过引入流体动力学中的概念,将处理电磁运动问题方法分为欧拉描述和拉格朗日描述,推导了两者之间的关系。给出了两种描述下的涡流场控制方程,指出了速度项对涡流项的影响。验证了拉格朗日描述下,转子运动后对其刚度矩阵的影响。由于欧拉描述和拉格朗日描述存在各自的缺点,采用欧拉描述和拉格朗日描述相结合的时步有限元法来处理含运动导体的涡流问题。以一台三相异步感应电机为例,分析其空载起动过程。通过计算得到定子三相电流、电磁转矩、电机转速随时间的变化关系,很好地验证了该方法在处理此类运动问题的有效性。 展开更多
关键词 运动电磁问题 拉格朗日描述 欧拉描述 时步有限元法
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采用载波移相技术永磁电机高频振动抑制研究 被引量:7
20
作者 袁飞雄 黄声华 郝清亮 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2014年第7期12-17,共6页
针对电压源PWM逆变器开关过程中产生高频电压必然激发电机中高频振动问题,提出一种载波移相方法抑制双PWM逆变器供电的永磁同步电机高频振动噪声。通过调节两台逆变器载波相位,控制PWM电压源逆变器中开关过程产生的谐波电压,使得电机绕... 针对电压源PWM逆变器开关过程中产生高频电压必然激发电机中高频振动问题,提出一种载波移相方法抑制双PWM逆变器供电的永磁同步电机高频振动噪声。通过调节两台逆变器载波相位,控制PWM电压源逆变器中开关过程产生的谐波电压,使得电机绕组中对应高频电流产生的磁动势相互抵消,降低径向激振力,达到减小永磁同步电机高频振动目的。该方法简单实用,不影响原有控制策略,在不增加任何硬件投入情况下,大大降低电机高频振动。采用载波移相技术之后,开关频率倍频处振动加速度能有效降低18 dB左右。仿真及试验结果验证了所提方法的正确性和有效性。 展开更多
关键词 永磁同步电机 振动 噪声 磁动势 载波移相
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